دستگاه ECU چیست-نحوه کارکرد دستگاه ECU-وظیفه ECU -شبکه ناحیه‌ای کنترلر

دستگاه ECU چیست؟

دستگاه ECU چیست تمام قطعات خودروهای قدیمی به صورت مکانیکی بود و خبری از پردازنده‌ها در سیستم این خودرو‌ها نبود. پیشرفت تکنولوژی، ساختار داخلی خودروها را دگرگون کرد به گونه‌ای که رفته رفته از پردازنده‌هایی در خودرو استفاده شد تا کار هماهنگ کردن قطعات را آسانتر کند. این پردازنده‌ها در گذر زمان تغییرات بسیاری داشتند و بین نسخه ابتدایی و پیشرفته آن تفاوت بسیاری است.

دستگاه ECU چیست همان کامپیوتر خودرو است که وظیفه کنترل و هماهنگی بین بخش‌های مختلف را به عهده دارد. Electronic Control Unit یا ECU با تعدا زیادی سنسور در بخش‌های مختلف موتور و خودرو در ارتباط است. سنسورهای خودرو اطلاعات را به کامپیوتر خودرو ارسال می‌کنند و براساس این اطلاعات، دستوری را از کامیپوتر خودرو دریافت می‌کنند. در واقع سنسورها به دستوراتی که از ای سی یو مخابره می‌شود عمل می‌کنند. در صورتی که کامپیوتر خودرو با مشکلی مواجه شود، سنسورها از کار می‌افتند یا به درستی عمل نمی‌کنند. تعداد سنسورها در خودرو‌های امروزی بسیار زیاد است و هرچه این سنسورها بیشتر باشد تشخیص شرایط خودرو توسط کامپیوتر آسانتر می‌شود.

نحوه کارکرد دستگاه ECU چیست

دستگاه ECU چیست برای انجام وظایف خود به اطلاعات نیاز دارد و این اطلاعات را از سنسورها دریافت می‌کند. هر سنسور وظیفه اعلام وضعیت یک بخش از خودرو را به عهده دارد. این قطعات کوچک شرایط بخش‌های گوناگون خودرو را به ای سی یو گزارش می‌دهند و برنامه‌هایی که از قبل در ای سی یو تعریف شده‌اند، دستورات را به صورت سیگنال‌هایی به عمل کننده‌های خودرو می‌فرستند.

وظیفه ECU در یک خودرو چیست؟

مهم ترین و اصلی ترین وظیفه یک دستگاه ECU چیست در خودرو روشن کردن موتور یا به زبان حرفه ای تر کنترل پاشش سوخت (با کنترل انژکتور) و جرقه می‌باشد. اما با پیشرفت تکنولوژی و پیشرفته تر شدن ECU ها وظایف دیگری به دوش ECU‌ ها افتاد که برخی از آنان را به طور خلاصه بیان کردیم:

ارسال برخی اطلاعات به پشت آمپر (صفحه کیلومتر) خودرو
ساسات کردن خودکار (گرم کردن موتور خودرو و جلوگیری از خاموش شدن آن پس از مدتی خاموش بودن موتور، خصوصا در هوای سرد یا اول صبح ها که خودرو مدتی خاموش بوده است.)
دستگاه ECU چیست آوانس یا ریتارد کردن خودکار جرقه جهت جلوگیری از ناک زدن موتور
تغییر و وفق دادن خود با تغییر آب و هوا و فشار اتمسفر (به عنوان مثال یک خودرو انژکتوری هم در کنار سطح دریا و هم در بالای سطح دریا بدون نیاز به دستکاری بخوبی کار می‌کند در صورتی که خودرو کاربراتوری یحتمل نیاز به تنظیم مجدد دستی دارد.)
عیب یابی خودکار (ای سی یو این توانایی را دارد تا در صورت خراب شدن بعضی از سنسور ها به صورت خودکار متوجه این موضوع شده و چراغ چک خودرو را روشن کند.)
دستگاه ECU چیست اعمال کردن Fuel Cut Off در زمان های معین مثل رسیدن دور موتور خودرو به محدوده Red Line
تشخیص دنده انتخاب شده در خودرو و تغییر کوچک در پاشش سوخت
ارتباط با سیستم های کامپیوتری جدید مثل COM2000، BSI و کامپیوترِ مربوط به گیربکس های اتوماتیک

تاریخچه دستگاه ECU چیست

آلودگی‌های زیست‌محیطی یکی از مهم‌ترین مشکلات بشری بوده و البته کماکان نیز این مشکل وجود دارد و روزبه‌روز بر وخامت آن نیز افزوده می‌شود. در اواسط قرن 21 آلودگی‌های زیست محیطی باعث شد تا ایالت متحده آمریکا برنامه‌ای تحت عنوان هوای پاک را جهت کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی تدوین کند. این برنامه کمپانی‌های خودروسازی را وادار به استفاده هر چه بیشتر از کنترلرهای الکترونیکی جهت افزایش بازدهی احتراق سوخت کرد.

واضح است که افزایش کارآیی سوخت به معنای کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی خواهد بود. در اولین گام کمپانی‌های خودروسازی به‌سراغ کنترل احتراق و انفجار در سیلندرها رفتند و تجهیزی تحت عنوان Engine Control Unit را طراحی کردند. از همین‌رو برخی افراد ecu را همان Engine Control Unit می‌دانند در حالی که ecu‌های امروزی پا را فراتر گذاشته و صرفا خود را به کنترل موتور محدود نکرده‌اند.

شبکه ناحیه‌ای کنترلر

روزبه‌روز بر تعداد آپشن‌های خودروها افزوده می‎شود و اتفاقا در برخی مواقع پرچم‌داران کمپانی‌های مختلف فقط در چند آپشن جزئی با همدیگر فرق دارند. افزایش این آپشن بر تعداد ریزپردازنده‌ها و کنترلرها می‌افزاید و علاوه‌بر پیچیدگی‌های فنی، سیم‌کشی‌های آن‌ها نیز سخت‌تر خواهد بود. به‌همین منظور و جهت کاهش این پیچیدگی‌ها رابرت بوش شبکه ناحیه‌ای کنترلر (Controller Area Network) را طراحی و معرفی کرد.

در این پروتکل از یک اینترفیس دو سیمه استفاده می‌شود که هم تعداد ماژول‌های تحت کنترل را افزایش داده و هم مقدار سیم‌کشی را کاهش می‌دهد. در این سیستم به‌جای آن‌که سیگنال‌ها توسط یک سیم هدایت شوند، بر روی شبکه دو سیمه تسهیم می‌شوند. شکل زیر نمونه‌ای از این شبکه را برای یک خودرو نمایش می‌دهد.

دستگاه ECU چیست در کدام قسمت قرار دارد؟

شاید برایتان سوال شده باشد که دستگاه ECU چیست یا کامپیوتر ماشین (که می توان از این قطعه به عنوان مغز متفکر خودرو نام برد) در کجای ماشین قرار می گیرد. براستی ecu در کدام قسمت ماشین قرار دارد؟ محل قرار گیری ecu ثابت و مشخص نیست. در برخی از ماشین ها ecu در زیر داشبورد جای می گیرد، در برخی ماشین های دیگر در کاپوت (همانطور که ابتدای مقاله گفتیم)، و در بعضی ماشین ها نیز کنار موتور قرار دارد. برای مثال ecu پژو 206 در کنار موتور قرار دارد. شما می توانید با مطالعه ی دفترچه ی اتومبیل خود و یا از طریق جستجو در سایت شرکت خودروسازی ای که ماشین شما را تولید کرده، با محل قرار گیری ecu در ماشین خود آشنا شوید.

انواع دستگاه ECU چیست

در هر ماشینی بسته به قدرت و قیمت و توان و خلاصه عوامل دیگر، ecu های مختلفی موجود است. در حال حاضر ecu ساژم، زیمنس، بوش، S2000، J34 و ای سی یو های بسیار زیاد دیگری در بازار خودروها و در خودرو ها موجود است. برای مثال دستگاه ECU چیست بوش در پژو 206، پژو پارس و زانتیا مورد استفاده است.

ساختار دستگاه ECU چیست پيچيده خودروهای امروزی و کامپیوترها استفاده از عناصر هوشمند مانند پردازنده های سريع و دقيق الكترونيكی، سنسورها و عملگرهاي الكتريكی، کار تعمير و خدمات پس از فروش را براي افرادی که در حیطه کامپیوتر سازی و خودرو سازی کار می کنند دچار تحولی جدی می کند؛ به گونه ای که ديگر نمي توان بدون وجود دستگاه عيب ياب چنين خودروها و کامپیوترهایی را تعمير و عيب يابی کرد.

آیفون صوتی پارس پیام

انواع سنسورهای وابسته بهدستگاه ECU چیست

در واقع سنسورها قطعاتی هستند که برای دستگاه ECU چیست اطلاعات مورد نیاز را برای تصمیم‌گیری و آنالیز آماده می‌کنند. سنسورهای مختلفی وجود دارد که کارکرد و وظایف مختلفی را انجام می‌دهند و اطلاعات و دیتای جمع آوری شده از راه دیتای الکترونیک و پالس‌ها در اختیار واحد ای سی یو خودرو قرار می‌دهند.

انواع سنسور ها به شرح زیر است:

دستگاه ECU چیست سنسور دما
سنسور اکسیژن
سنسور فشار
سنسور گشتاور

دستگاه ECU چیست سنسور دما

دستگاه ECU چیست سنسور دما، دمای مربوط به موتور را که به سانتی‌گراد است در اختیار واحد کنترل یا ای سی یو قرار می‌دهد که این دما بسیار حائز اهمیت است. برای سوختن بهتر موتور و برای کاکرد خوب سیال روغن این دما باید بین 70 تا 80 درجه سانتی‌گراد باشد و وظیفه واحد کنترل یا ای سی یو این است که تصمیم بگیرد در چه دمایی موتور را خنک کند تا عملکرد موتور به خطر نیفتد. در واقع ای سی یو این کار را این‌گونه انجام می‌دهد که به صورت خودکار و الکترونیکی برای اینکه آب داغی که درون موتور قرار دارد را به رادیاتو وارد کند، یک دریچه باز می‌کند و در نهایت وقتی دما به حد مطلوب رسید این دریچه را می‌بندد اما در خودروهای قدیمی این کار به وسیله ترموستات انجام می‌شد که به اندازه کافی دقت لازم را نداشت.

سنسور اکسیژن دستگاه ECU چیست

این سنسور نقش بسیار مهمی را در سوخت موتور خودرو ایفا می‌کند. در واقع میزان اکسیژنی که در هوا وجود دارد به همراه غلظت آن در اختیار واحد کنترل یا ای سی یو می‌گذارد تا ای سی یو تصمیم بگیرد چه اندازه سوخت برای بهترین و بهینه‌ترین حالت ممکن نیاز است. در واقع یک فرمول برای بهترین و بهینه‌ترین حالت سوخت در واحد کنترل یا ای سی یو تعریف شده‌است که واحد کنترل براساس این فرمول میزان پاشیدن سوخت را در این اکسیژن که بهترین حالت آن است انجام می‌دهد.

سنسور فشار

در واقع سنسور فشار اطلاعاتی را در اختیار واحد کنترل یا ای سی یو قرار می‌دهد که مربوط به فشار اتمسفری است که موتور در آن کار می‌کند. در داخل مینفولد هرچه فشار اتمسفر بیشتر باشد مقدار ترکیب هوا هم در آن بیشتر می‌شود. ای سی یو با استفاده از اطلاعات داخلی خود تصمیم می‌گیرد که برای بهترین و بهینه‌ترین حالت میزان سوخت باید چقدر باشد. عامل اصلی و تاثیر گذار در سوخت موتور فشار هوا است. سنسور فشار و سنسور اکسیژن در سیستم سوخت رسانی، احتراق و مقدار مصرف سوخت موتور نقش به‌سزایی دارند.

سنسور گشتاور دستگاه ECU چیست

وظیفه این سنسور این است که میزان بار را روی گیربکس اندازه‌گیری می‌کند و در نهایت این اطلاعات را در اختیار واحد کنترل یا ای سی یو قرار می‌دهد تا ای سی یو بتواند در مورد بهترین زمان برای عوض کردن دنده تصمیم بگیرد. این امر در جاده‌هایی که لغزنده هستند کاربرد به‌سزایی دارد که که از هرز شدن چرخ‌های ماشین جلوگیری می‌کند که واحد ای سی یو این تصمیم را می‌گیرد. در خودروهایی که دارای سیستم 4WD هستند نقش بسیار کلیدی را ایفا می‌کند و سیستم‌هایی مانند سیستم انتقال قدرت موتور، دفرانسیل، کلاج و… توسط این سنسور بهینه می‌شوند.

خروجی های دیجیتال H Level دستگاه ECU چیست

در یک خودرو امروزی، ECU تصمیم گیرنده اصلی برای اعمالی مانند جرقه زدن شمع ها، باز و بسته شدن انژکتور ها و حتی خاموش و روشن شدن فن های خنک کننده می باشد. حال برای اجرا این وظایف نیازمند خروجی های دیجیتال هستیم که فرمان های کامپیوتر را به قطعات مختلف ارسال نماید.

مبدل های آنالوگ به دیجیتال دستگاه ECU چیست

برخی از سنسورهای درون ماشین، مانند سنسور اکسیژن اطلاعات را به صورت آنالوگ ارائه می دهند. اما کامپیوتر خودرو یک قطعه دیجیتال است که قادر به تحلیل داده های آنالوگی نمی باشد. به همین دلیل مبدل های آنالوگ به دیجیتال، داده های آنالوگی را برای فهم کامپیوتر تبدیل به دیجیتال می کنند.

مبدل های دیجیتال به آنالوگ

دستگاه ECU چیست مبدل های دیجیتال به آنالوگ نیز یکی دیگر از قطعات کامپیوتر خودرو هستند که برای انتقال فرمان های ای سی یو به قطعات آنالوگی ماشین به کار گرفته می شوند. به طوری که داده های دیجیتالی را تبدیل به داده های آنالوگی می کنند.

فرم دهنده های سیگنال

دستگاه ECU چیست وظیفه اصلی فرم دهنده های سیگنال تنظیم و تقویت داده های ورودی و خروجی پیش از خوانده شدن توسط دیگر قطعات کامپیوتر خودرو می باشد. به طور مثال زمانی که یک داده آنالوگ از محدوده مشخص پایین تر باشد، فرم دهنده (کاندیشنر) موظف است این سیگنال را تقویت نماید تا مبدل آنالوگ به دیجیتال در تحلیل آن دچار مشکل نشود.

تراشه های ارتباطی

دستگاه ECU چیست وظیفه تراشه های ارتباطی جمع آوری داده های مرتبط با نقص ها در ماشین است. این قطعه داده ها را طبق استانداردهای به خصوصی (نظیر استاندارد CAN) به سوی ماژول مرکزی مخابره نموده و سپس داده ها در آن ماژول ذخیره می شوند. در نهایت این ماژول مرکزی می تواند تمام نقص های شناسایی شده را به یک ابزار عیب یابی خارجی انتقال دهد. تعمیرکاران امروزه از یک اسکنر استفاده نموده و عملیات دیاگ کردن (خطایابی) کامپیوتر را انجام می دهند. در این حالت خطاها مطابق با استاندارد از پیش تعیین شده و تحت کدهای مشخصی بر روی نمایشگر اسکنر عیب یابی نشان داده می شوند. در نتیجه به راحتی می توان محل نقص را در ماشین شناسایی نمود.

باز شدن ایربگ ها در زمان تصادف

جالب است بدانید حتی در زمان تصادف، به کمک سنسور هایی که در خودرو وجود دارد، کامپیوتر خودرو برخورد را تشخیص داده و پس از آن، کیسه های هوای خودرو به سرعت باز می شوند.

کنترل مصرف سوخت دستگاه ECU چیست

کامپیوتر خودرو مقدار سوخت را توسط انژکتور ها به درستی تنظیم می کند و در کاهش مصرف سوخت خودرو تاثیر می گذارد.

کاهش آلایندگی

دستگاه ECU چیست مغز متفکر ماشین به درستی مقدار سوخت و هوا را تشخیص می دهد و در کاهش آلایندگی های خودرو تاثیر دارد.

کنترل شتاب و سرعت

حتی دستگاه ECU چیست خودرو مقدار سرعت و شتاب را در محدوده تعریف شده برای موتور کنترل می کند و مانع بالا رفتن سرعت و شتاب از حد استاندارد می گردد و از این طریق باعث افزایش سلامت موتور می گردد.

وبلاگ

دستگاه ECU چیست و چه کاربردی دارد؟